DE69819275T2 - END CAP AIRBAG GAS GENERATOR - Google Patents

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Description

Technisches Gebiettechnical area

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein Gasgeneratoren, wie sie zum Aufblasen von Airbags in einem Automobilinsassenschutzsystem eingesetzt werden, und insbesondere einen Gasgenerator mit einer verbesserten Endkappenbaugruppe.The present invention relates to generally gas generators, such as those used to inflate airbags in one Automotive occupant protection system are used, and in particular a gas generator with an improved end cap assembly.

Hintergrund der Erfindungbackground the invention

Herkömmliche Gasgeneratoren sind typischerweise mit einem in ein Gehäuse integrierten Endverschluss an einem Ende und einem zweiten Endverschluss an einem entgegengesetzten Ende ausgebildet. Das äußere Gehäuse des Generators umschließt üblicherweise einen Filter, eine Zündeinrichtung sowie ein Treibmittelbett. Der zweite Endverschluss wird normalerweise nach dem Einfüllen der Treibmittelkörner in die Treibmittelkammer an dem Gehäuse befestigt, wodurch die fertige Generatorbaugruppe abgedichtet wird.Conventional gas generators are typically with an end closure integrated into a housing at one end and a second end closure at an opposite End trained. The outer casing of the Generators usually encloses a filter, an ignition device as well as a propellant bed. The second end closure is usually after filling the propellant grains attached to the propellant chamber on the housing, causing the finished generator assembly is sealed.

Ein Nachteil besteht darin, dass die Generatorbaugruppe aufgrund von in dieser Konstruktion vorhandenen Zwischenräumen häufig zum Klappern neigt. Infolgedessen wird der Lärm im Fahrzeug verstärkt. Im Betrieb des Fahrzeugs verursachen Vibrationen in dem Fahrzeug entsprechende Vibrationen in dem Gasgenerator. Durch kontinuierliche Vibration der Generatorbaugruppe verursachte Reibung kann zu einer Beschädigung oder einem Versagen des O-Rings/der O-Ringe oder anderer Dichteinrichtungen führen. Ein Verlust der Generatorabdichtung verringert den Druck der Treibmittelkammer bei der Verbrennung und hindert folglich die Zündung und die Verbrennung der Treibmittelkörner bei einer Kollision. Ein Verlust der hermetischen Abdichtung kann darüber hinaus aufgrund einer Absorption von Feuchtigkeit in dem Treibmittelbett zu einer Verringerung der Verbrennungsrate des Treibmittels führen. Eine schlechte Zündfähigkeit, eine verringerte Verbrennungsrate und eine schlechte Dauerverbrennung führen zu einer verstärkten Leistungsschwankung sowie einer größeren Wahrscheinlichkeit einer nicht betriebsbereiten Aufblaseinheit.A disadvantage is that the generator assembly due to existing in this design interspaces frequently tends to rattle. As a result, the noise in the vehicle is increased. in the Operation of the vehicle will cause vibrations in the vehicle accordingly Vibrations in the gas generator. Through continuous vibration of the Generator assembly caused friction or damage failure of the O-ring (s) or other sealing devices to lead. Losing the generator seal reduces the pressure in the propellant chamber during combustion and consequently prevents ignition and combustion of the Propellant grains in a collision. A loss of the hermetic seal can about that due to absorption of moisture in the propellant bed lead to a reduction in the rate of combustion of the propellant. A bad ignitability, a reduced burn rate and poor continuous combustion result in a reinforced one Performance fluctuation as well as a greater probability of one not ready inflator.

Die Leistungsschwankung kann darüber hinaus durch infolge der Vibrationen der Generatorbaugruppe zerbrochene Treibmittelkörner verstärkt werden. Die Form und die Größe der Treibmittelkörner ist so gewählt, dass sie mit einer vorbestimmten Rate brennen. Ein Zerbrechen der Treibmittelpellets verändert die vorgesehene Verbrennungsrate und stört die Dauerverbrennung in dem Treibmittelbett, was wiederum die Funktionsfähigkeit der Aufblaseinheit negativ beeinflussen kann.The fluctuation in performance can also go due to broken by the vibrations of the generator assembly Propellant grains reinforced become. The shape and size of the propellant grains is so selected that they burn at a predetermined rate. A shattering of the Blowing agent pellets changed the intended combustion rate and disrupts the continuous combustion in the propellant bed, which in turn negatively affects the functionality of the inflator can influence.

Das Schwingungsproblem wurde früher durch den Einbau eines integrierten Endverschlusses mit einer Polymerdichtung und einer Federunterbaugruppe angegangen. Die Feder bringt axial parallel zu dem Treibmittelbett einen konstanten Druck auf und dämpft dadurch die Schwingung in dem Bett. Die polymerbasierte Dichtung stellt sicher, dass die Verbrennungsgase statt durch Zwischenräume, die in dem gecrimpten Endverschluss verblieben sein können, durch ihren vorbestimmten Pfad strömen. Ohne die Dichtung ist anstelle des Crimpens Verschweißen erforderlich, um die Zwischenräume zu verschließen und ein „Vorbeiströmen" zu verhindern. Dadurch werden die Herstellungskosten erhöht.The vibration problem was solved earlier the installation of an integrated end closure with a polymer seal and a spring subassembly. The spring brings axially parallel to the propellant bed to a constant pressure and thereby dampens the vibration in the bed. The polymer-based seal provides sure that the combustion gases take place through spaces that may have remained in the crimped end closure by stream their predetermined path. Without the seal, welding is required instead of crimping, around the gaps to close and to prevent "flowing past" the manufacturing costs are increased.

Obwohl der Endverschluss mit der Polymerdichtung und der Federbaugruppe gegenüber konventionell gestalteten Generatoren eine Verbesserung darstellt, weist auch er Nachteile auf. Beispielsweise reagieren bestimmte polymer- oder silikonbasierte Dichtungen mit der Verbrennungswärme, was zu einer Freisetzung von Fluorkohlenstoffen sowie zur Entstehung anderer unerwünschter Gase führt. Darüber hinaus werden die Vibrationen der Generatorbaugruppe durch die Federbaugruppe nicht wesentlich gedämpft, so dass ein mögliches Versagen des O-Rings sowie erhöhte Geräuschbildung immer noch Bedenken hervorrufen.Although the end closure with the Polymer seal and the spring assembly compared to conventionally designed Generators is an improvement, it also has disadvantages on. For example, certain polymer or silicone based ones react Seals with the heat of combustion, resulting in the release of fluorocarbons as well as the formation other unwanted Leads gases. Furthermore are the vibrations of the generator assembly by the spring assembly not significantly dampened, so a possible O-ring failure as well as increased noise still raise concerns.

Die US 5,350,193 , auf der der Oberbegriff des beigefügten Anspruchs 1 basiert, beschreibt einen Gasgenerator, bei dem im Inneren der Treibmittelkammer am Ende eine Schraubenfeder vorgesehen ist, um das Treibmittel vorzuspannen und außerhalb der Treibmittelkammer an dem Ende eine zweite Schraubenfeder vorgesehen ist, um die Treibmittelkammer in einem umgebenden Filter vorzuspannen.The US 5,350,193 , on which the preamble of appended claim 1 is based, describes a gas generator in which a helical spring is provided at the end inside the propellant chamber to preload the propellant and a second helical spring is provided at the end outside the propellant chamber to surround the propellant chamber in one bias the surrounding filter.

Es besteht immer noch ein Bedarf für einen Gasgenerator, der beständig gegenüber Vibration sowie umweltverträglich ist und der eine verringerte Leistungsschwankung aufweist.There is still a need for a gas generator, the constant across from Vibration as well as environmentally friendly and which has a reduced power fluctuation.

Zusammenfassung der ErfindungSummary the invention

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Endkappenunterbaugruppe für einen Gasgenerator gemäß dem beigefügten Anspruch 1 bereitgestellt.According to the present invention is an end cap subassembly for a gas generator according to the appended claim 1 provided.

Diese mit zwei Federn ausgestattete Endkappenbaugruppe kombiniert die Vorteile einer Vibrationsdämpfung, einer Einstellung der Stapelhöhe der Komponente sowie einer Positionierung eines Filter in einer vormontierten Komponente. Die Baugruppe kann aus einer gestanzten Metalltellerfeder, einer Standard-Drahtsaitendruckfeder und einer perforierten Metallscheibe bestehen.This equipped with two springs End cap assembly combines the advantages of vibration damping, an adjustment of the stack height the component and positioning a filter in a pre-assembled component. The assembly can be made from a stamped Metal disc spring, a standard wire string compression spring and one perforated metal disc.

Kurzbeschreibung der ZeichnungenSummary of the drawings

1 ist eine Längsschnittansicht eines herkömmlichen Gasgenerators mit einer erfindungsgemäßen, mit zwei Federn ausgestatteten Endkappenunterbaugruppe. 1 Figure 3 is a longitudinal sectional view of a conventional gas generator having a dual spring end cap subassembly in accordance with the present invention.

2 ist eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen, mit zwei Federn ausgestatteten Endkappenunterbaugruppe. 2 Figure 3 is a side view of a dual spring end cap subassembly according to the invention.

3 ist eine Draufsicht auf ein Ende der mit zwei Federn ausgestatteten Endkappenunterbaugruppe mit einer perforierten Scheibe. 3 is a top view of one end of the two spring-loaded end cap subassembly with a perforated disc.

Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform(en)Detailed description the preferred embodiment (s)

Wie in 1 der Zeichnungen zu sehen ist, umfasst eine Aufblaseinheit 10, die insbesondere zur Verwendung in beispielsweise einem Automobilinsassenrückhaltesystem geeignet ist, ein zylindrisches Gehäuse 12 mit mehreren in einer radial äußeren Wand 18 angeordneten Gasauslassöffnungen 14. Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist das Gehäuse 12 einen ersten Endverschluss 22 sowie eine Endkappenfederunterbaugruppe 24 am entgegengesetzten Ende auf, die beide in ihrer Position vercrimpt sind. Ein O-Ring 28 sorgt für eine ordnungsgemäße Abdichtung. Eine perforierte Treibmittelröhre oder -kammer 30 ist mittig und längsgerichtet in dem Gehäuse 12 angeordnet. Der Endverschluss 22 nimmt eine konventionelle Zündeinrichtung 26 auf, die die Verbrennung eines Treibmittels 32 in der Kammer 30 in einer dem Fachmann wohlbekannten Art und Weise initiiert. Eine Berstfolie 34 kann entlang der Innenwand der perforierten Kammer 30 vorgesehen sein, wodurch ein Druckaufbau sowie eine Ausbreitung der Flammenfront durch das Treibmittel 32 erleichtert wird.As in 1 of the drawings can be seen includes an inflator 10 , which is particularly suitable for use in, for example, an automotive occupant restraint system, a cylindrical housing 12 with several in a radially outer wall 18 arranged gas outlet openings 14 , According to an exemplary embodiment of the present invention, the housing 12 a first end closure 22 and an end cap spring subassembly 24 at the opposite end, both of which are crimped in place. An o-ring 28 ensures a proper seal. A perforated propellant tube or chamber 30 is centered and longitudinal in the housing 12 arranged. The end closure 22 takes a conventional ignition device 26 on the combustion of a propellant 32 in the chamber 30 initiated in a manner well known to those skilled in the art. A burst film 34 can along the inner wall of the perforated chamber 30 be provided, whereby a pressure build-up and a spread of the flame front by the propellant 32 is facilitated.

Falls gewünscht, ist eine Selbstzündungsanordnung 36 ebenfalls in der Treibmittelkammer 30 benachbart zu der Zweifeder-Endkappenunterbaugruppe 24 angeordnet und dient als eine Hilfszündeinrichtung. Eine Filteranordnung 38 ist radial außen um die Kammer 30 angeordnet und stellt eine Einrichtung zum Filtern und Kühlen der Verbrennungsgase bereit. Mit anderen Worten, eine radial innere Wand des Filters 38 bildet eine perforierte äußere Wand der Röhre oder Kammer 30. Wenn sie in ihrer Position vercrimpt ist, „positioniert" die Unterbaugruppe 24 den Filter oder zentriert den Filter 38 radial im Gehäuse 12.If desired, there is an autoignition arrangement 36 also in the blowing agent chamber 30 adjacent to the two spring end cap subassembly 24 arranged and serves as an auxiliary ignition device. A filter arrangement 38 is radially outside around the chamber 30 arranged and provides a device for filtering and cooling the combustion gases. In other words, a radially inner wall of the filter 38 forms a perforated outer wall of the tube or chamber 30 , When crimped in position, the sub-assembly "positions" 24 the filter or center the filter 38 radial in the housing 12 ,

2 zeigt die erfindungsgemäße Zweifeder-Endkappenunterbaugruppe 24. Eine Scheibe 40, die vorzugsweise aber nicht notwendigerweise perforiert ist, ist mit einem ersten Ende einer Druckfeder 42 verbunden. Eine gestanzte Tellerfederplatte 44 besteht aus Kohlenstoffflachstahl oder einem in ähnlicher Weise geeigneten Material und ist mit einem zweiten Ende der Feder 42 verbunden, wodurch die helixformige Schraubenfeder 42 gehalten wird. 2 shows the two spring end cap subassembly according to the invention 24 , A disk 40 , which is preferably but not necessarily perforated, has a first end of a compression spring 42 connected. A stamped plate spring plate 44 consists of flat carbon steel or a similarly suitable material and is with a second end of the spring 42 connected, creating the helical coil spring 42 is held.

Die Unterbaugruppe 24 dämpft die Vibration des Generators auf zweierlei Weise. Erstens halten die Schraubenfeder 42 und die Scheibe 40 das Treibmittel 32 durch Druck in seiner Position, wodurch eine Fragmentierung des Treibmittels verhindert wird. Zweitens halten die Feder 44 und die Schraubenfeder 42 den Filter 38 sowie andere Komponenten des Generators durch Druck in ihrer Position, wodurch durch die Vibration verursachtes Klappern sowie eine Beschädigung des O-Rings verhindert werden. Durch ihre Kombination zweier Federn nimmt die Baugruppe 24 Gasgeneratoren und Filter verschiedener Längen auf und stabilisiert Treibmittelbetten mit verschiedenen sich in Längsrichtung erstreckenden Tiefen. Darüber hinaus dichtet die gecrimpte Endkappenbaugruppe 24 die Aufblaseinheit ausreichend ab, um ein „Vorbeiströmen" zu verhindern, ohne dass ein Verschweißen erforderlich ist. Dadurch werden nicht nur die Herstellungskosten gesenkt, sondern die Verbrennung erfolgt, anders als bei der oben beschriebenen Polymerendkappe, auch ohne die Freisetzung unerwünschter Nebenprodukte.The subassembly 24 dampens the vibration of the generator in two ways. First, hold the coil spring 42 and the disc 40 the blowing agent 32 by pressure in position, preventing fragmentation of the propellant. Second, hold the spring 44 and the coil spring 42 the filter 38 as well as other components of the generator due to pressure in their position, which prevents vibration caused by rattling and damage to the O-ring. By combining two springs, the assembly takes 24 Gas generators and filters of different lengths and stabilizes propellant beds with different depths extending in the longitudinal direction. The crimped end cap assembly also seals 24 the inflation unit sufficiently to prevent "flow past" without the need for welding. This not only reduces the manufacturing costs, but, unlike the polymer end cap described above, the combustion also takes place without the release of unwanted by-products.

Die Tellerfederplatte 44 ist beispielsweise von P-K Tool & Manufacturing Co., ansässig in Chicago, Illinois erhältlich. Die Scheibe 40 und die Schraubendruckfeder 42 sind beispielsweise von Twist Inc., ansässig in Jamestown, Ohio erhältlich. Die Aufblaseinheit 10 wird durch dem Fachmann wohlbekannte Mittel hergestellt. Beispielhaft wird auf die Lehren der ebenfalls anhängigen Anmeldung Nummer 08/700,819 der Anmelderin mit dem Titel „AIRBAGAUFBLASEINHETT" verwiesen. Wie bei anderen Konstruktionen kann die hier beschriebene Endkappenbaugruppe anstelle des in der zitierten Anmeldung beschriebenen integrierten Endverschlusses verwendet werden.The plate spring plate 44 is available, for example, from PK Tool & Manufacturing Co., located in Chicago, Illinois. The disc 40 and the helical compression spring 42 are available, for example, from Twist Inc. located in Jamestown, Ohio. The inflator 10 is made by means well known to those skilled in the art. By way of example, reference is made to the teachings of applicant's pending application number 08 / 700,819, entitled "AIRBAG INFLATION UNIT". As with other designs, the end cap assembly described here can be used instead of the integrated end closure described in the cited application.

Es versteht sich, dass die obige Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung nur illustrativen Zwecken dient und dass die verschiedenen hier offenbarten strukturellen und funktionellen Merkmale einer Reihe von Modifikationen zugänglich sind, von denen keine den in den beigefügten Ansprüchen festgelegten Schutzbereich der vorliegenden Erfindung verlässt.It is understood that the above Description of the preferred embodiment of the present Invention serves only for illustrative purposes and that the different here disclosed structural and functional features of a A number of modifications accessible are none of which fall within the scope of protection as set out in the appended claims the present invention.

Claims (4)

Endkappenunterbaugruppe für einen Gasgenerator einer Airbagaufblaseinheit, mit einem ein erstes und ein zweites Ende aufweisenden länglichen und perforierten zylindrischen Gehäuse (12), einem länglichem und perforierten zylindrischen Filter (38), der in dem Gehäuse (12) zentriert angeordnet ist und ein erstes und ein zweites Ende hat, das seitlich mit dem ersten bzw. dem zweiten Ende des Gehäuses (12) fluchtet, einer perforierten Treibmittelkammer (30), die in dem Filter (38) zentriert angeordnet ist und ein erstes und ein zweites Ende hat, das seitlich mit dem ersten bzw. dem zweiten Ende des Filters (38) fluchtet, einem Treibmittel (32) in der Treibmittelkammer (30), einer Einrichtung (26) zum Zünden des Treibmittels (32), und einem das erste Ende der Treibmittelkammer (30) verschließenden ersten Endverschluss (22), wobei die Endkappenunterbaugruppe (24) zum Verschließen des zweiten Endes der Treibmittelkammer (30) vorgesehen ist und aufweist: eine an dem zweiten Ende des Gehäuses (12) anzuordnende axial verschiebbare Scheibe (40), die sich seitlich der Treibmittelkammer (30) in Überdeckung des Treibmittels (32) erstreckt, eine an dem zweiten Ende des Gehäuses (12) anzuordnende Druckfeder (42) zum Ausüben einer Druckvorspannung auf die Scheibe (40) und das Treibmittel (32), und eine sich zwischen der Druckfeder (42) und dem zweiten Ende des Gehäuses (12) erstreckend anzuordnende zweite Feder (44), dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Feder (44) sich derart zwischen dem zweiten Ende des Filters (38) und dem zweiten Ende des Gehäuses (12) erstreckend anzuordnen ist, dass eine Druckvorspannung auf das zweite Ende des Filters (38) und die Druckfeder (42) ausgeübt wird.End cap subassembly for a gas generator of an airbag inflator, with an elongated and perforated cylindrical housing having a first and a second end ( 12 ), an elongated and perforated cylindrical filter ( 38 ) in the housing ( 12 ) is arranged centered and has a first and a second end, which laterally with the first and the second end of the housing ( 12 ), a perforated propellant chamber ( 30 ) in the filter ( 38 ) is arranged in the center and has a first and a second end which is laterally connected to the first and the second end of the filter ( 38 ) escapes, a blowing agent ( 32 ) in the propellant chamber ( 30 ), a facility ( 26 ) to ignite the propellant ( 32 ), and the first end of the propellant chamber ( 30 ) closing first end closure ( 22 ) with the end cap subassembly ( 24 ) to close the second end of the propellant chamber ( 30 ) is provided and has: one at the second end of the housing ( 12 ) axially movable disc to be arranged ( 40 ), which to the side of the blowing agent chamber ( 30 ) covering the propellant ( 32 ) extends, one at the second end of the housing ( 12 ) compression spring to be arranged ( 42 ) to exert a compressive prestress on the disc ( 40 ) and the blowing agent ( 32 ), and one between the compression spring ( 42 ) and the second end of the housing ( 12 ) second spring to be arranged ( 44 ), characterized in that the second spring ( 44 ) between the second end of the filter ( 38 ) and the second end of the housing ( 12 ) is to be arranged to extend that a pressure preload on the second end of the filter ( 38 ) and the compression spring ( 42 ) is exercised. Endkappenunterbaugruppe nach Anspruch 1, bei der die Scheibe (40) perforiert ist.The end cap subassembly of claim 1, wherein the washer ( 40 ) is perforated. Endkappenunterbaugruppe nach Anspruch 1 oder 2, bei der die zweite Feder eine Tellerfeder ist.End cap subassembly according to claim 1 or 2, the second spring is a disc spring. Gasgenerator für eine Airbagaufblaseinheit, mit einem ein erstes und ein zweites Ende aufweisenden länglichen oder perforierten zylindrischen Gehäuse (12), einem länglichen oder perforierten zylindrischen Filter (38), der in dem Gehäuse (12) zentriert angeordnet ist und ein erstes und ein zweites Ende hat, das seitlich mit dem ersten bzw. dem zweiten Ende des Gehäuses (12) fluchtet, einer perforierten Treibmittelkammer (30), die im Filter (38) zentriert angeordnet ist und ein erstes und ein zweites Ende hat, das seitlich mit dem ersten bzw. dem zweiten Ende des Filters (38) fluchtet, einem Treibmittel (32) in der Treibmittelkammer (30), einer Einrichtung (26) zum Zünden des Treibmittels (32), einem das erste Ende der Treibmittelkammer verschließenden Endverschluss (22) und einer Endkappenunterbaugruppe (24) gemäß Anspruch 1, 2 oder 3 zum Verschließen des zweiten Endes der Treibmittelkammer, wobei die axial verschiebbare Scheibe (40) am zweiten Ende des Gehäuses (12) sich seitlich der Treibmittelkammer (30) in Überdeckung des Treibmittels (32) erstreckt, die Druckfeder (42) am zweiten Ende des Gehäuses (12) eine Druckvorspannung auf die Scheibe (40) ausübt, und das Treibmittel (32) und die zweite Feder (44) sich zwischen a) dem zweiten Ende des Filters (38) und der Druckfeder (42) und b) dem zweiten Ende des Gehäuses (12) erstreckt und eine Druckvorspannung auf das zweite Ende des Filters (38) und die Druckfeder (42) ausübt.Gas generator for an airbag inflation unit, with an elongated or perforated cylindrical housing (first and second end) ( 12 ), an elongated or perforated cylindrical filter ( 38 ) in the housing ( 12 ) is arranged centered and has a first and a second end, which laterally with the first and the second end of the housing ( 12 ), a perforated propellant chamber ( 30 ) in the filter ( 38 ) is arranged in the center and has a first and a second end which is laterally connected to the first and the second end of the filter ( 38 ) escapes, a blowing agent ( 32 ) in the propellant chamber ( 30 ), a facility ( 26 ) to ignite the propellant ( 32 ), an end closure closing the first end of the propellant chamber ( 22 ) and an end cap subassembly ( 24 ) according to claim 1, 2 or 3 for closing the second end of the propellant chamber, wherein the axially displaceable disc ( 40 ) at the second end of the housing ( 12 ) to the side of the blowing agent chamber ( 30 ) covering the propellant ( 32 ) extends the compression spring ( 42 ) at the second end of the housing ( 12 ) a prestress on the disc ( 40 ) and the propellant ( 32 ) and the second feather ( 44 ) between a) the second end of the filter ( 38 ) and the compression spring ( 42 ) and b) the second end of the housing ( 12 ) extends and a pressure bias on the second end of the filter ( 38 ) and the compression spring ( 42 ) exercises.
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